计算机体层摄影共161页文档
computed tomography
computed tomography第二节计算机体层摄影computed tomography计算机体层摄影（简称CT）是1973年才开始应用临床诊断的X线检查新技术，它具有快速、安全、无痛苦、定位和定性准确的优点，能早期发现较小的病变。
由于CT的应用改变了我们对某些病变的认识，如小脑、脑干出血、脑出血和脑梗塞的鉴别诊断等。
CT 扫描完全或部分取代了既往的创伤性检查，如气脑造影、脑室造影和脑血管造影，使临床医生能够直观地看到脑室或脊髓内病变，大大提高了临床诊断准确率。
一、颅脑CT检查适应征及限度（一）颅脑损伤CT确定颅内血肿和脑挫裂伤比较容易而且可靠。
颅内血肿在急性期表现为边界清楚的均匀高密度灶，可显示血肿的位置、大小和范围，并能明确有无并发其他的脑损伤。
依据血肿密度与形状变化可分为：1.急性硬膜外血肿:表现为颅骨内板下方局限性梭形均匀高密度区，与脑表现接触缘清楚。
占位表现较轻微。
2.急性硬膜下血肿:表现为颅骨内板下方新月形，薄层广泛的均匀高密度区。
亚急性期形状不变，但多为高或混杂密度或等密度。
等密度血肿需依脑室与脑沟移位来确定。
慢性期血肿呈低密度，也可呈等密度。
3.急性脑内血肿:表现为脑内圆形或不整形均匀高密度区，轮廓清楚，周围有脑水肿，破入脑室或蛛网下腔时，可见积血处高密度影。
4.脑挫裂伤:表现为边界清楚的大片低密度水肿区，区内有斑片状高密度出血灶。
单纯脑挫伤只表现为低密度水肿区，边界清楚，于伤后几小时至三天内出现，以12～24小时最明显，可持续几周。
5.慢性硬膜下积液:表现为颅骨内板下方新月形或半月形近于脑脊液的低密度区。
多见于额颞区，累及一侧或两侧，无或只有轻微占位表现。
慢性硬膜下积液多见于脑外伤后，也可能是慢性硬膜下血肿的表现之一。
（二）脑瘤CT对脑瘤的定位定量诊断相当可靠，定性也优于其他方法，三、四代CT 对直径不小于0.5cm的病灶亦能清楚显示。
根据显影病灶的位置和脑室、脑池的改变多不难确定肿瘤位置，结合冠状面与矢状面的图像重建，可显示出肿瘤在三维空间的位置，使定位诊断更为准确。
研究生医学影像学-总论计算机体层成像课件
03
计算机体层成像技术的临 床应用
肿瘤诊断
肿瘤检测
计算机体层成像技术能够检测出 肿瘤的存在，通过观察肿瘤在图 像中的形态、大小和位置，为医 生提供诊断依据。
肿瘤分期
通过计算机体层成像技术，医生 可以对肿瘤进行分期，了解肿瘤 的侵犯范围和扩散程度，为制定 治疗方案提供参考。
疗效评估
在治疗过程中，计算机体层成像 技术可以用于评估肿瘤的疗效， 通过观察肿瘤大小的变化来判断 治疗是否有效。
技术展望
降低辐射剂量 提高软组织分辨率
智能化诊断 普及化应用
未来计算机体层成像技术将致力于降低辐射剂量，减少对患者 身体的损伤。
通过技术改进，提高对软组织的分辨率，以便更准确地诊断疾 病。
结合人工智能和机器学习技术，实现计算机体层成像技术的智 能化诊断，提高诊断准确率。
随着技术的进步和成本的降低，计算机体层成像技术将更加普 及，为更像重建系统还需要与显示系统 进行数据传输和通信，以确保图 像数据的准确性和完整性。
04
01
图像重建系统负责对扫描系统产 生的原始数据进行处理和重建， 以生成可用于诊断的图像。
02
它通常包括高性能计算机、图像 处理软件和相应的存储设备。
图像重建系统能够根据不同的重 建算法和参数设置，对原始数据 进行滤波、去噪、增强等处理， 以获得高质量的图像。
02
计算机体层成像技术的基 本组成
扫描系统
扫描系统是计算机体层成像技 术的核心部分，负责产生图像 数据。
它通常包括一个X射线管、一 个检测器阵列和相应的机械装 置，用于控制X射线管和检测 器的运动。
扫描系统能够根据不同的扫描 模式和参数设置，对患者的身 体部位进行快速或慢速的扫描 。
第二章 x线计算机体层成像
2-2-1 CTa.b，同一例，a.常
（二）三维重建技术
三维重建技术包括最大密度投影（maximum intensity projection ，MIP）、最小密度投影（minimum intensity projection，mIP ）、表面遮盖显示（shaded surface display， SSD）和容积再现 技术（volume rendering technique，VRT）。
内容
• 第一节 CT成像的基本原理和设备 • 第二节 CT检查技术 • 第三节 CT临床应用
第一节 CT成像的基本原理和设备
• 一、CT成像的基本原理 • 二、CT成像设备成像
一、CT成像的基本原理
为了便于理解和掌握CT成像的基本原理，可将其分为如下三 个连续过程：
①获得扫描层面的数字化信息：用高度准直的Ⅹ线束环绕人体某部位一定厚度 的横断层面进行连续扫描，由探测器（detector）接受通过该层面的Ⅹ线，并 经光电转换为电信号．再经模／数转换为数字化信息；
• 2．最小密度投影 mIP与最大密度投影相反，是将感兴趣容积内具有 低于规定阈值的最小CT值的体素，投影在一个平面上，所得图像即 为最小密度投影。临床上用于气管、支气管的观察。
• 3．表面遮盖显示 SSD首先用CT阈值的方法提取出欲观察的器官 结构，然后应用软件以一虚拟光源投照在器官结构的表面，并 依与光源的距离，计算出表面上各点的明亮度，则图像上器官 结构的表面就出现明暗变化，达到三维立体显示的效果，犹如 人物肖像（图2-2-1f、g）。SSD主要用于明确复杂解剖结构及 其病变的空间结构关系，不足之处是不能同时显示其内部结构， 且重建过程中有一定信息量的丢失。
心脏病学基本概念系列文库：计算机体层摄影
心脏病学基本概念系列文库——计算机体层摄影医疗卫生是人类文明之一，心脏病学，在人类医学有重要地位。
本文提供对心脏病学基本概念“计算机体层摄影”的解读，以供大家了解。
计算机体层摄影利用计算机处理X线扫描所得到的光量信息，间接地将人体内一层(一般为横断层面)组织以密度显示成像的一种检查方法。
此项检查设备由Hounsfied等于1971年首创成功。
开始仅用于脑部病变的诊断。
1974年Ledley等将其发展成全身扫描机。
它的成像基本原理是探测器受到通过人体组织的X线照射后，依照X线吸收的强度，按比例地产生可见光线，经光电倍增系统放大送入“模拟/数字”转换系统转换成数据，并输入计算机处理。
计算机根据对某一层数据连续扫描提供的数据，计算出诸层各单位容积的吸收系数，以数字矩阵的形式排列显示，然后将数字矩阵通过“数字/模拟”转换系统转换成图像信号，再经显示器将各层面的解剖图像显示出来。
最后用照相机摄下荧光屏上的图像作为永久记录，或者贮于磁带上以备应用。
该系统主要由X线球管与探测器组成的扫描设备、信号转换与贮存装置、计算机和控制台等部件组成。
计算机体层摄影的图像具有极高的密度分辨率，能分辨出人体组织密度相差较少的组织器官，如脑室、脑的灰质和白质，可以清晰地显示人体横断体层的解剖和大体病理改变，并能准确地决定病变的空间位置。
若用造影剂增强扫描，则其分辨率更为提高。
本法最适宜应用于软组织脏器，如脑组织、腹腔内实质器官、腹膜后组织和盆腔器官等。
心脏计算机体层扫描因扫描时间长而受到一定的限制，仅对某些疾病有诊断价值，例如能显示心包积液、看到较小的瓣膜钙化和心包钙化。
增强扫描可以分辨出心肌和心腔。
最新发展的一种心血管扫描计算机体层摄影机大约在30毫秒内可以完成一个全部扫描，其每秒可展示20～30次人体结构，因此可以看到全部心动周期，能显示各心腔、瓣膜、肺动脉、心室壁、冠状动脉和心内钙化等结构。
第八章 电子计算机体层摄影
CT扫描应用技术 扫描应用技术
•CT平扫 平扫 •增强扫描 增强扫描 •造影 扫描 造影CT扫描 造影 •螺旋 扫描 螺旋CT扫描 螺旋 •图像后处理技术 图像后处理技术 •图像测量和计算技术 图像测量和计算技术描，又称非增强扫描。 是指不用对比增强剂或造影的扫描，又称非增强扫描。 扫描方法： 扫描方法： •普通扫描 普通扫描 •薄层扫描 薄层扫描 •重叠扫描 重叠扫描 •靶扫描 靶扫描 •高分辨力扫描 高分辨力扫描 •容积扫描 容积扫描 •图像堆积扫描 图像堆积扫描 •定位扫描 定位扫描
采用多层螺旋CT薄层扫描， 采用多层螺旋 薄层扫描，可清楚观察段和段以下支 薄层扫描 气管的腔内情况
薄层扫描主要用于： 薄层扫描主要用于： 鞍区、内耳、眼眶、椎间盘、 鞍区、内耳、眼眶、椎间盘、 半月板等较小组织器官的扫描。 半月板等较小组织器官的扫描。 检出肝脏、肾脏、 检出肝脏、肾脏、肺部较小病 灶 胆系、泌尿系的梗阻部位等 胆系、 一些较大病变， 一些较大病变，为了观察病变 的内部细节， 的内部细节，局部加做薄层扫描 拟进行图像后处理， 拟进行图像后处理，最好用薄 层螺旋扫描，扫描层面越薄， 层螺旋扫描，扫描层面越薄，重 建后图像质量越高。 建后图像质量越高。
重叠扫描
扫描层厚大于层间距的扫描称为重叠扫描。 扫描层厚大于层间距的扫描称为重叠扫描。 重叠扫描 这种方式的扫描不容易漏掉较小的病灶， 这种方式的扫描不容易漏掉较小的病灶，但患 者接受射线剂量大，扫描范围不宜过大，过大势必 者接受射线剂量大，扫描范围不宜过大， 会增加扫描层数。 会增加扫描层数。
靶扫描：是指对感兴趣区局部放大后再进行扫描的方法。 靶扫描：是指对感兴趣区局部放大后再进行扫描的方法。
图像堆积扫描 stack slice
X线计算机体层摄影
【编号】B4.2.2.29【名称】X线计算机体层摄影【别名】【适应证】X线计算体层摄影(computed tomography，CT)是X线与电子计算机技术相结合，对物体的体层面进行图像重建的一种新技术。
自1972年第一台适用于头颅检查的CT机研制成功以来，该技术的临床应用日益广泛，检查范围也扩展到全身各个部位。
1.头部(1)头部外伤：特别是对颅内出血的定位、定性、定量具有特殊意义。
而且可协助指导颅内血肿的处理。
(2)颅内肿瘤：CT为较为安全无创而可靠的方法。
经平扫及增强检查多数能够诊断。
(3)颅内感染：对诊断颅内脓肿效果理想。
对脑炎的鉴别诊断及对脑膜炎并发症的诊断及处理也有帮助。
(4)脑积水：CT有特殊效果，可将阻塞部位和原因、伴随病变、脑室的大小及脑皮质的厚度准确显示。
(5)其他：CT对眼眶、中耳、鼻窦及口腔疾病的诊断也有较大帮助。
2.体部 目前主要用于腹部脏器，特别是肝脏、胰腺和腹膜后病变的诊断。
对于盆腔病变及胸部病变，由于有其他有效的诊断方法，CT应用相对较少。
CT 还可应用于检查脊柱和椎管内病变，与脊髓造影结合检查可进一步提高诊断效果。
【禁忌证】一般无特殊禁忌，但CT也有一定的局限性，例如对脑干病变、乳房病变的诊断尚不理想。
对心脏病变的诊断尚在研究阶段。
检查费用昂贵也在某些情况下限制了其应用。
【准备】1.患儿的制动 检查过程中，患儿的制动十分重要，因为轻微的活动就会产生伪影，影响图像质量。
除取得患儿合作外，头部和躯干均需固定。
一般需给予镇静剂甚至在麻醉下进行。
2.用药前应做碘过敏试验。
3.应准备好抢救用品。
【方法】1.原理 CT装置由扫描装置、计算机系统和图像显示与记录系统组成。
扫描装置即收集透过被查体X线信息的部分，主要由X线管和探测器组成。
X线管发射的X线经准直器形成狭窄的射线束，限制在某一体层面进行扫描。
X线透射物体后的强度，随物体的吸收系数或组织密度的增加而减弱。
测定透过的X线量，数字化后经过计算得出该层组织各个单位容积的吸收系数，然后用迭代法、褶积法或傅利叶变换法进行图像重建。
电子计算机体层摄影概论课件
管腔灌注与内视镜
CT灌注成像
对ROC在固定的层面连续扫描，绘制出每个 像素的时间—密度曲线，分析血流灌注状态。
峰值时间（PT）、平均通过时间（MTT） 局部血容量（RBV）、局部血流量（RBF） 临床应用：急性或超急性脑局部缺血
脑肿瘤新生血管的观察 急性心肌缺血
CT的诊断与分析
Hounsfield设计成功 英国放射学会发表 获诺贝尔医学生物学奖 Ledley设计成功全身CT 螺旋CT问世 四层螺旋CT问世 16层螺旋CT问世 32层螺旋CT问世
CT装置
扫描装置 X线管：旋转阳极 探测器：无机晶体、氙气 准直仪：管球侧、探测器侧
计算机系统 CPU、主储存装置 显示装置、操作台等
质子的运动：进动频率 0 = 0
人体质子在磁场中
共振现象
90射频脉冲
磁共振信号的产生
o 外来射频脉冲停止后，由M0产生的横向磁化矢 量在晶格磁场作用下由XY平面逐渐回复到Z轴
o 同时以射频信号的形式放出能量 o 发出的射频信号被体外线圈接受 o 经计算机处理后重建成图像
MRI应用中常用概念
电子计算机体层摄影
Computed Tomography CT
第一节 CT成像原理和设备
CT成像基本原理 设备
第二节 CT图像特点
层面图像 空间分辨率 组织分辨率
第三节 CT检查技术 第四节 CT诊断的临床应用
CT发展历史
1969 1972 1979 1974 1989 1998 2002 2004
T1
780 920 3000 - 260
T2
90 100 300 - 84
T1WI
PDWI
T2WI
计算机体层成像(CT)PPT课件
CT在安全检查中的应用案例
机场安检
01
CT扫描能够快速检测行李中的危险物品，提高机场安检的效率
和准确性。
海关检查
02
CT扫描能够检测出走私物品和违禁品，为海关检查提供重要手
段。
工业检测
03
在制造业中，CT扫描能够检测产品内部缺陷和问题，提高产品
质量和可靠性。
THANKS FOR WATCHING
微结构。
多角度成像
通过旋转扫描，CT可以 获取不同角度的图像， 有助于医生全面了解病
变情况。
快速扫描
相比于传统的X光成像， CT的扫描速度更快，减 少了患者的等待时间。
定量分析
CT图像可以进行定量分 析，为医生提供更准确
的诊断依据。
缺点
01
02
03
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辐射暴露
CT扫描过程中会产生一定剂 量的辐射，长期或频繁接受 CT检查可能对人体造成损伤
CT在科学研究中的应用案例
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材料科学
通过CT扫描，科学家可以观察材料内部结构，了 解材料的力学性能和物理性质，为材料科学研究 和工程应用提供支持。
地质学
CT扫描能够揭示地质样本内部的矿物分布和结构， 为地质学研究和矿产资源勘探提供重要信息。
3
生ห้องสมุดไป่ตู้学
通过CT扫描，生物学家可以观察动物和植物的内 部结构，了解其生长和发育过程，为生物学研究 提供有力支持。
个性化医疗
根据患者的个体差异，制定个性 化的治疗方案，提高治疗效果。
面临的挑战
数据安全与隐私保护
随着CT数据的不断增加，如何确保数据的安全和隐私成为重要问 题。
医疗资源分配
如何合理分配医疗资源，使CT技术在更多地区得到普及和应用。
计算机体层成像CTPPT课件
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图3 ：图1中横切面2和CT图 2 Fig．3：Transverse section 2 of Fig．1 and Im:2 of
CT view
1.棘突 processus spinosus 2.横突 processus transversus
3.胸主动脉 aorta
thoracoca
4. 食管 esophagus
5.肺脏 lung 6.胸腔 cavum pleurae 7.膈 diaghragm
8. 肋骨 os costae 9.肝脏 liver 10.肋软骨 cartilago costalis 11.胸骨 sternum
19 17 15 13 11 9 7 5 3 1
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图2：图1中横切面1和CT图1 Fig．2： Transverse section 1 of Fig．1 and Im:1 of CT view
1.胸椎thoracic vertebrae2.椎孔 foramen vertebrae 3.椎间盘 disci intervertebrales 4.胸主动脉 aorta thoracoca 5.食管 esophagus 6.支气管 bronchus 7.肺动脉 truncus pulmonalis 8.肺脏 lung 9.心肌 myocardium 10.肋骨 os costae 11.膈 diaghragm 12.肝liver13.肋软第骨26c页a/r共til3a5g页o costalis14.胸骨 sternum
计算机体层摄影
CT图像的主要特点—数字化图像
数字化图像 1、CT图像是根据像素按矩阵排列构成。这些像素反映的是人 体相应单位体素的X线吸收系数。 像素越小，数目越多，构成的图像越清晰、细致，空间 分辨力越高。 2、CT图像有较高的密度分辨力，能分辨密度差异较小的组织， 所以能清楚地显示人体某些器官的解剖结构和器官内密度发 生变化的病变组织。 3、CT图像的数据采集后，可对其进行图像后处理。能对横断 层图像进行多维、多平面的各种类型的重组，从任意角度， 全方位观察影像，使病变的定位、定性、定量更准确。
CT机成像的过程
在计算机控制下： X线——准直——被检体——准直——探测器 ——积分、放大电路——模数转换—— 阵列处理器——模数转换——显示或打印
CT机成像的过程
1、数据采集。是指从X线的产生到获得信息数据的过程。 数据采集系统包括：X线管、滤过器、准直器、探测器、A/D 转换器等器件组成。 2、数据处理。在进行图像重建之前，为了得到准确的重建图像数 据，要对数据进行处理。 3、图像重建。是数字成像过程中最重要的环节。在CT机中阵列 处理器是专门用来重见图像的计算机，计算机将收集到的原始数 据经过复杂的重建运算，得到一个显示数据的矩阵，此过程称为 重建过程。 4、图像存储和显示。重见后数字图像 通过监视器屏幕显示出来， 并可在监视器上进行图像的各种后处理。重建后数字图像保存， 可在磁带、光盘、磁盘等，也可通过激光打印机打印。
CT值
如果某一组织发生病变，其密度就会发 生改变，这对CT诊断有很大价值。但CT值并 不是固定的，会因X线硬化、电源状况、扫 描参数及邻近组织部分容积效应等因素发生 改变，因此在诊断中CT值只作为参考值，而 不是绝对值。
计算机体层摄影CT课件(南医大)
1979
柯马克和豪森菲尔德（Cormack/Hounsfield） 医学
借助于X射线分析法与吉尔伯特、· 伯格因确定 了胰岛素分子结构和DNA核苷酸顺序以及基因结构
1980塞格巴恩(Siegbahn)
X射线
X射线的发现 1895年11月8日，伦琴发现。 X射线是波长极短的电磁波， 它不会被磁场偏转，具有很强 的穿透力，而且波长越短，穿 透力越强。<0.1nm：硬X射线， >0.1nm：软X射线。
• 电子枪产生的电子束经强电场加速(沿X线管长轴方向)、并通过聚焦 线圈聚焦和电磁线圈偏转后、轰击到4个紧挨的210°环型靶面（靶环） 上。X线管侧的准直器将X线准直成扇角为30°、厚为2cm的扇形束， X线穿过病人病人层后，由环形探测器阵列测量透射后的X线强度分 布，经A/D转换后，输送到大容量存储器中，再进行图像重建。由于 高速运动的电子束无机械惯性，所以可依次扫描一个靶环或同时轮番 扫描2-4个靶环。由于采用排成两排的环形探测器阵列，故高速运动 的电子束扫描一个靶环可得到相邻两层的图像。如高速运动的电子束 同时轮番扫描4个靶环，则可同时获得8层图像。每层的厚度1cm，八 个层面的总厚度为8cm。即：可一次性检查病人的整个心脏。电子束 CT采用的大型X线管的技术条件是：管电压为130kV；管电流为 300~800mA；焦点面积为2mm×4mm；热容量为9×106HU；靶最 大冷却速率为300kHU/min；焦点面轨道长为330cm；靶基的质量比 传统X线管大100倍。该系统可存贮38次连续心博（每次心博两层， 共76层）的心电起博数据。扫描时间为30ms、50ms或100ms，最大 扫描速率为每秒24次扫描，重建矩阵为256×256或400×400，重建 时间为10s。它不仅适用于检查心脏，而且适用于检查易动病人，是 一种新型的CT。其缺点是信噪比差且造价昂贵。